有一種建筑新材料跟傳統(tǒng)材料相比，輕盈而柔韌，透光且環(huán)保。在設(shè)計(jì)師手下呈現(xiàn)出令人流連忘返的夢幻美景，今天，萬豪膜結(jié)構(gòu)就帶您一起了解這種輕薄透的屋/墻面材料：ETFE膜結(jié)構(gòu)材料。

國內(nèi)用ETFE材料知名的案例：水立方

ETFE是目前為止最強(qiáng)韌的氟塑料，在保持了PTFE良好的耐熱、耐化學(xué)和電絕緣性能的同時(shí)，它的耐輻射、機(jī)械性能和加工性能有了很大程度的改善。

自上世紀(jì)九十年代開始，建筑師尼古拉斯·格林肖（NicholasGrimshaw）創(chuàng)新性地將ETFE膜大規(guī)模地應(yīng)用于英國的伊甸園工程后，這種材料得到了許多建筑師的認(rèn)同，它的建筑用途也日益增多起來。

01.ETFE膜結(jié)構(gòu)材料總述

上海迪士尼樂園，創(chuàng)項(xiàng)目建筑屋面／ETFE氣枕屋面

塑料聚合物一直被建筑界當(dāng)作劣質(zhì)建筑材料，不同于玻璃、金屬等材料能夠傳達(dá)質(zhì)感。隨著技術(shù)創(chuàng)新推動材料發(fā)展，氟基塑料ETFE（乙烯四氟乙烯）在水立方上的運(yùn)用，引起了廣泛的關(guān)注。

ETFE（Ethylene Tetm nuoro Ethylene）最初是由杜邦公司（DuPont）于1970年代開發(fā)的，中文名為乙烯一四氟乙烯共聚物，俗稱“軟玻璃”，是一種輕質(zhì)、耐熱的薄膜。ETFE膜具有很多其他材料無法比擬的性能。

ETFE膜的優(yōu)勢

1. 質(zhì)輕、韌性好、抗拉強(qiáng)度高、延展性。耐候性和耐化學(xué)腐蝕性強(qiáng)

2. 防火安全性好，不會自燃

3. 可見光透過率高

4. 優(yōu)異的自清潔功能，灰塵不易吸附在其表面

5. 適應(yīng)性好，幾乎可以加工成任何尺寸和形狀

6. ETFE薄膜可預(yù)制成薄膜氣囊，現(xiàn)場組裝、充氣、施工，維修方便

用于建筑上的ETFE氣枕膜結(jié)構(gòu)，ETFE層連續(xù)不斷地填充來自氣動系統(tǒng)的空氣，以創(chuàng)建類似枕頭的墊子，從而提供隔熱和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以抵抗風(fēng)或雪荷載。

（棱形氣枕）

由于ETFE膜的透光性特別好，號稱“軟玻璃”。由于它具有通過UV透明性，可靠地調(diào)節(jié)建筑物內(nèi)環(huán)境條件的能力，該膜可以印刷特定的圖案，并分層控制太陽光的條件。

以及，ETFE的低摩擦系數(shù)，可防止灰塵或污垢粘附在其表面上，從而降低了維護(hù)要求。而且還可以通過變色LED點(diǎn)亮單個(gè)墊子，以創(chuàng)建獨(dú)特的圖案，從而使建筑立面能夠反映內(nèi)部情況。與可能危害健康的塑料不同，ETFE既易于回收又持久耐用，生產(chǎn)具有成本效益，并且制造和運(yùn)輸過程能耗低，這在很大程度上歸功于其重量輕。由于其彈性， ETFE 在自然災(zāi)害中表現(xiàn)良好，并且在發(fā)生火災(zāi)時(shí)具有自熄性。

02.ETFE膜的結(jié)構(gòu)分類

根據(jù)膜結(jié)構(gòu)的成形方式和受力特點(diǎn)一般可以分為骨架膜、張拉膜和充氣膜。

1）骨架膜結(jié)構(gòu)

骨架膜結(jié)構(gòu)是膜材依靠具有穩(wěn)定性、完整性的鋼或其他材料構(gòu)成的剛性骨架，經(jīng)張拉而構(gòu)成的骨架式膜結(jié)構(gòu)。形態(tài)有平面形、單曲面形 和以鞍形為代表的 雙曲面形 。

▲Kehl-Sundheim車棚

骨架膜結(jié)構(gòu)的顯著特點(diǎn)在于：膜不是維持結(jié)構(gòu)體系存在的必要結(jié)構(gòu)單元，但膜又不僅僅是單純地用來 覆蓋屋面體系 ，而是充分發(fā)揮了其建筑采光功能 、 高強(qiáng)度受力特性 。因屋頂造型比較單純，開口部不易受限制，且經(jīng)濟(jì)效益高等特點(diǎn)，廣泛適用于任何大，小規(guī)模的空間。

2）張拉膜結(jié)構(gòu)

張拉膜結(jié)構(gòu)以膜材、鋼索及支柱構(gòu)成，利用鋼索與支柱在膜材中導(dǎo)入張力以達(dá)安定的形式。除了可實(shí)踐具創(chuàng)意，創(chuàng)新且美觀的造型外，也是最能展現(xiàn) 膜結(jié)構(gòu)精神的構(gòu)造形式 。大型跨距空間也多采用以鋼索與壓縮材構(gòu)成鋼索網(wǎng)來支撐上部膜材的形式。

▲美國駐倫敦大使館

張拉膜結(jié)構(gòu)可以根據(jù)需要制成 任意復(fù)雜曲面形狀 ，體現(xiàn)自然流暢之美；并有 多種顏色的膜材可選，以適應(yīng)周邊的環(huán)境、滿足建筑效果要求；而且 膜結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕 ，一般不需要太龐大的支撐結(jié)構(gòu)，這是其他建筑材料無法比擬的優(yōu)勢所在。

3）充氣膜結(jié)構(gòu)

充氣膜結(jié)構(gòu)是指在以高分子材料制成的薄膜制品中充入空氣后形成的結(jié)構(gòu)。我們常說的的充氣膜結(jié)構(gòu)一般指氣承式膜結(jié)構(gòu)（Air-supportedMembrane Structure）即是通過送風(fēng)向建筑物內(nèi)充氣（常為室外氣壓的1.001～1.003倍），使室內(nèi)外保持一定的壓力差從而支撐覆蓋膜體并保持其穩(wěn)定的形狀。

新韓國花園

另一種充氣膜結(jié)構(gòu)根據(jù)其外觀形式也稱為氣肋式、氣囊式膜結(jié)構(gòu)，即向單個(gè)膜構(gòu)件內(nèi)充氣（常為室外氣壓的2～7倍），使其保持足夠的內(nèi)外壓差。

新韓國花園

構(gòu)件單個(gè)或組合在一起作為類似于梁、拱、平板等受力結(jié)構(gòu)構(gòu)件。這種結(jié)構(gòu)對膜材自身的氣密性要求很高，需不斷地向膜構(gòu)件內(nèi)充氣以保持必要的內(nèi)壓。

▲德國慕尼黑安聯(lián)足球場

中國北京水立方（ETFE氣枕）的燈光效果

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